(57)【要約】【課題】燃料電池内に蓄積される水によって発電効率が低下するのを防止することを目的とする。【解決手段】  反応ガスを複数のガス流路（１１）へ配分する供給内部マニホールド（４）と、反応に供された反応ガスを集約して外部へと排出する排出内部マニホールド（５）とを備える燃料電池スタック（１）において、供給内部マニホールドからガス流路へと反応ガスが流通する連通口のうち、最も下流側の連通口よりさらに下流側から排出内部マニホールドへと、反応ガス及び供給内部マニホールドの下流側に滞留する凝縮水を流通する下流端ガス流路（１４）を備える。【選択図】図２
2006344461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜電極接合体の両側にセパレータが配置されるように、膜電極接合体とセパレータとを複数積層したものを両側からエンドプレートによって挟持して構成される燃料電池スタックにおいて、
内部を流通する反応ガスが前記膜電極接合体に接触するように前記セパレータに凹設されるガス流路と、
前記燃料電池スタックの積層方向に設けられ、一端から導入された反応ガスを複数の前記ガス流路へ配分する、他端が閉塞されている供給内部マニホールドと、
前記燃料電池スタックの積層方向に設けられ、複数の前記ガス流路において反応に供された反応ガスを集約して一端から排出する、他端が閉塞されている排出内部マニホールドと、
前記供給内部マニホールドから前記ガス流路へと反応ガスが流通する連通口のうち、最も下流側の連通口よりさらに下流側から前記排出内部マニホールドへと、反応ガス及び前記供給内部マニホールドの下流側に滞留する凝縮水を流通する下流端ガス流路と、
を備えることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
前記下流端ガス流路は、前記供給内部マニホールドの最も下流側に設けられる前記膜電極接合体より下流側に配置されるセパレータに凹設されることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項３】
前記供給内部マニホールドの内部には前記下流端ガス流路へと通ずる溝が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池スタック。
【請求項４】
前記溝は、前記セパレータに貫設される孔の一部に拡大部を設けることで形成されることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池スタック。
【請求項５】
前記溝の深さを前記供給内部マニホールドの下流へ行くほど深くすることを特徴とする請求項３または４に記載の燃料電池スタック。
【請求項６】
前記最も下流側の連通口から前記下流端ガス流路までの間であって前記供給内部マニホールドの内部に、鉛直上方から下方へ向けて突出して前記供給内部マニホールドの経路断面積を他の部分より小さくすることで反応ガスの流動を阻害するガス流動阻害部を有することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の燃料電池スタック。
【請求項７】
前記下流端ガス流路に設けられる水分を検知する水分検知手段と、
前記水分検知手段が水分を検知したとき、前記供給内部マニホールド内の反応ガスの流量を増大させるガス流量増大手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の燃料電池スタック。
【請求項８】
前記下流端ガス流路に設けられる温度を計測する温度計測手段をさらに備え、
前記水分検知手段は、前記温度計測手段によって計測される温度の変化に基づいて水分を検知することを特徴とする請求項７に記載の燃料電池スタック。
【請求項９】
前記下流端ガス流路の少なくとも一部に設けられ、水分を含むことで前記下流端ガス流路の断面積を低下させる吸水材料と、
前記吸水材料に近接して設けられ、前記下流端ガス流路の断面積の減少を検知する断面積変化検知手段と、
をさらに備え、
前記水分検知手段は、前記下流端ガス流路の断面積の減少を検知したとき水分を検知したと判断することを特徴とする請求項７に記載の燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックにおいて凝縮水による発電効率の低下を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池本体（スタック）は、例えばプロトン伝導性を有する高分子電解質膜とこれを挟持するように配置されたアノードおよびカソードとからなる単セルを複数個積層することで構成される。アノード側ガス流路には燃料としての水素が水素供給源としての例えば高圧の水素ボンベから供給され、カソード側ガス流路には酸化剤としての空気が例えばコンプレッサーもしくはブロアを介して大気より供給される。アノード、カソードにはそれぞれの極において反応を促進するためにPt等の貴金属を主成分とした触媒層が形成される。
【０００３】
アノードにおいては以下の（１）式のような反応を生じて水素が水素イオンと電子に分離される。
【０００４】
H2 → 2H+ ＋ 2e-・・・・・・（１）
水素イオンは固体高分子電解質膜を透過して酸化材極に到達し、電子は外部回路を流れて燃料電池出力として出力される。
【０００５】
カソードにおいては、アノードから高分子電解質膜中を透過してきた水素イオン、アノードから外部回路を通じて移動してきた電子、および空気中の酸素がカソードの触媒層に形成されている三相界面上で以下の（２）式のように反応して水が生成される。
【０００６】
2H+ ＋ 1/2O2 ＋ 2e-  → H2O・・・・・・（２）
燃料電池において、上記（１）式及び（２）式の化学反応を安定的に発生させるためには、高分子電解質膜を適度な湿潤状態にすることが必要であり、カソードにて上記（２）式の反応により生成した水を高分子電解質膜に供給するとともに、余剰な水分を速やかに外部へ放出することが必要となる。
【０００７】
また、燃料電池へ供給されるガスは乾燥ガスではなく加湿されたガスであることが望ましいが、加湿量を高温高負荷状態で最適な状態となるように設定すると低温低負荷時に水分過多となり、低負荷時にフラッディングを生じて発電効率が低下する。
【０００８】
また、加湿量を負荷状態に応じて最適な状態に調節することが考えられるが、車両用燃料電池においては負荷が安定せず、また装置自体の大きさの制約が大きいので非常に困難である。
【０００９】
そこで、スタック内に除湿プレートを設け、スタックに供給されたガスを除湿プレートによって除湿して余分な水分を除去した後にセルへと供給する構成が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−６７１８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし上記従来の技術では、ガスがセルに入る前に除湿プレートを通るので、ガスの圧損の増加により要求される補機動力が増大し、燃料電池システム全体としての効率が悪化する。また、圧損の増加を抑制するために除湿プレートを大形化すると、燃料電池スタックの容積が大きくなって搭載性が悪化する。
【００１１】
さらに、除湿プレートにより除湿した水分をドレイン水として外部へ排出する方法として、絞り弁を設けてガスの圧力によって水を圧送する方法や、ドレイン水処理ラインに開閉バルブを設けてドレイン水を排出する方法などがあるが、ドレイン水とともに燃料ガスや空気も抜けるので効率が低下し、また部品点数が増加する。
【００１２】
本発明では、燃料電池内に蓄積される水によって発電効率が低下するのを簡素な構造で防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、反応ガスを複数のガス流路へ配分する供給内部マニホールドと、複数のガス流路において反応に供された反応ガスを集約して外部へと排出する排出内部マニホールドとを備える燃料電池スタックにおいて、供給内部マニホールドから前記ガス流路へと反応ガスが流通する連通口のうち、最も下流側の連通口よりさらに下流側から前記排出内部マニホールドへと、反応ガス及び供給内部マニホールドの下流側に滞留する凝縮水を流通する下流端ガス流路を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、供給内部マニホールド内に滞留する凝縮水が反応ガスと共に下流端ガス流路へと流入しやすくなるので、最も下流側に位置する端部セルなどの発電に関与するガス流路に流入する凝縮水が減少する。よって、簡素な構造で燃料電池スタックの発電効率の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では図面等を参照して本発明の実施形態について詳しく説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における燃料電池スタックの全体構成図である。燃料電池スタック１は、セル７を多数積層し、その両端に集電板３を設けてエンドプレート１３によって挟持することで構成される。燃料電池スタック１には、カソードガスを外部から供給する供給マニホールド２と反応後のガスを外部へ排出する排出マニホールド６とが、燃料電池スタック１の積層方向に対して同一の側に設けられる。
【００１７】
内部マニホールド４、５は、燃料電池スタック１を積層方向に貫通するように燃料電池スタック１の内部に画成される。内部マニホールド４（供給内部マニホールド）は、一端が供給マニホールド２に連通し、他端が供給マニホールド２と対向する側の集電板３によって塞がれており、供給マニホールド２から各セル７へとカソードガスを流通させる。内部マニホールド５（排出内部マニホールド）は、一端が排出マニホールド６に連通し、他端が排出マニホールド６と対向する側の集電板３によって塞がれており、各セル７で反応に供されたカソードガスを排出マニホールド６へ流通させる。なお、本実施形態では燃料電池スタック１を、図１の紙面に垂直な上方向を鉛直上方として使用するものとする。
【００１８】
図２は図１のＡ部の拡大断面図である。セパレータ８ａは、一方の面にカソードガス流路１１（ガス流路）が形成され、他方の面に冷却水流路１０が形成される。セパレータ８ｂは、一方の面にアノードガス流路１２（ガス流路）が形成される。セル７は、カソードガス流路１１とアノードガス流路１２とがＭＥＡ９（膜電極接合体）の両側に設けられるようにセパレータ８ａ、８ｂによってＭＥＡ９を挟持して構成される。また、積層されたセル７のうち内部マニホールド４の最下流側に位置する端部セル３０と集電板３との間には冷却水通路が形成されたセパレータ３１が介装される。さらに、セパレータ３１には集電板３と対向する面にカソードガス流路１４（下流端ガス流路）が形成される。
【００１９】
カソードガスは加湿して供給しているので、内部マニホールド４の最下流部付近に凝縮水が生じるが、凝縮水はカソードガス流路１４へと流入するガス流動によってカソードガス流路１４へと流入する。よって、内部マニホールド４の内部に凝縮水が残留することを防止できる。
【００２０】
ここで、カソードガス流路１４はＭＥＡ９と対向しておらず、カソードガスが流れても反応が生じないのでその分発電効率が低下する。しかし、燃料電池スタックは通常多数のセル（例えば１００セル以上）を積層して構成されているので、カソードガス流路１４を流通するガスの流量は総流量に比して微小であり発電効率の低下は限定的である。
【００２１】
以下、本実施形態における燃料電池スタックの作用について図３、図４を参照しながら説明する。図３は従来例における平均セル電圧及び端部セル電圧の変化を示したタイムチャートである。図４は本実施形態における平均セル電圧及び端部セル電圧の変化を示したタイムチャートである。平均セル電圧は燃料電池スタック１を構成する全てのセル７、３０の電圧の平均値である。端部セル電圧は端部セル３０の電圧である。
【００２２】
初めに図３を用いて従来例について説明する。時刻ｔ１において、燃料電池が起動すると平均セル電圧及び端部セル電圧が上昇する。ここで、内部マニホールド４の最下流部は集電板３によって閉塞されているので、下流側ほどガス流量が減少する。これにより、最下流部付近ではガスの有する熱量に比して相対的に放熱量が大きくなるので、カソードガスの温度が低下して凝縮水が生じ、内部マニホールド４に滞留する。この凝縮水が端部セル３０のカソードガス流路１１に流れ込み、時刻ｔ２において端部セル３０のセル電圧が低下する。
【００２３】
次に図４を用いて本実施形態について説明する。時刻ｔ１において、燃料電池が起動すると平均セル電圧及び端部セル電圧が上昇する。その後、内部マニホールド内の特に最下流部付近に凝縮水が発生するが、凝縮水はカソードガス流路１４へと流入するガス流動によってカソードガス流路１４へ流入する。これにより、端部セル３０のカソードガス流路１１への凝縮水の流入が防止され、時刻ｔ２を過ぎても端部セル電圧は低下しない。
【００２４】
このように、端部セル３０と集電板３との間に介装される冷却水通路用のセパレータ３１の集電板側にカソードガス流路１４を設けたことで、内部マニホールド４からガス流路１１へとカソードガスを流通する連通口のうち、最も下流側の連通口よりさらに下流側から内部マニホールド５へとガスを流通させることができる。これにより、内部マニホールド内を流通するカソードガスの流動が下流部の、特に端部セル付近において弱まることなくカソードガス流路１４へと流れ込む。このガス流動に伴って内部マニホールド内の凝縮水もカソードガス流路１４へと流れ込むので、凝縮水が端部セル３０のカソードガス流路１１へ流入することを防止できる。
【００２５】
よって、内部マニホールド内で発生した凝縮水の大部分は発電に関与しないカソードガス流路１４に流入するので、端部セル３０を含む発電に関与するセル７への凝縮水の流入を防止することでセル電圧を安定させて燃料電池スタック全体の発電効率の低下を防止することができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に図５〜図８を参照しながら第２実施形態について説明する。図５は、本実施形態における燃料電池スタックの一部の拡大図であり、第１実施形態の図２に対応する図である。図６は、本実施形態における燃料電池スタックを示した構成図であり、図５を右方向から見た図である。図７は、本実施形態における燃料電池スタックのセパレータを示した構成図であり、図５のＢ−Ｂ断面におけるセパレータの平面図である。図８は、本実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示した構成図であり、図５のＣ−Ｃ断面におけるセパレータの平面図である。なお、以下の実施形態において同一の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【００２７】
本実施形態では、図５、図６に示すように内部マニホールド４の内部に溝部３４を設ける。その他の構成については第１実施形態と同一である。なお、本実施形態では図６の紙面に沿って上部方向を鉛直上方とする。
【００２８】
図７、図８に示すようにセパレータ８ａ、３１には内部マニホールド４（孔）と内部マニホールド５とがセパレータ８の両端部付近に貫設され、内部マニホールド４から内部マニホールド５へとカソードガスが流通するようにカソードガス流路１１、１４が凹設される。
【００２９】
図７に示すようにセパレータ８ａの内部マニホールド４には下部にくぼみ部３４ａ（拡大部）が設けられ、このくぼみ部３４ａによって溝部３４が形成される。くぼみ部３４ａの形状は、内部マニホールド４の下部が略中央において拡大した、すなわち下方へ沈み込んだ形状である。
【００３０】
さらに、図８に示すように集電板３に隣接するセパレータ３１にセパレータ８ａのくぼみ部３４ａと同様の形状のくぼみ部３４ｂ（拡大部）を設ける。くぼみ部３４ｂは、溝部３４の左側がくぼみ部３４ａより低くなるように、くぼみ部３４ａの幅をカソードガス流路の入口３３（連通口）まで拡大した形状である。
【００３１】
以下、本実施形態の作用について説明する。内部マニホールド内で発生した凝縮水はガス流動が緩やかになる内部マニホールド４の最下流部付近の溝部３４に滞留しやすい。また、溝部３４からセパレータ８ａのカソードガス流路１１へ流入する入り口３３はくぼみ部３４ａの形状により鉛直方向の幅が比較的狭いのに対して、溝部３４からセパレータ３１のカソードガス流路１４へ流入する入り口３３はくぼみ部３４ｂの形状により鉛直方向に拡大されている。これにより、内部マニホールド下部の溝部３４に滞留する凝縮水はガス流動によって下流へと押し流され、ガスと共にカソードガス流路１４へ流入する。
【００３２】
これにより、内部マニホールド４に滞留する凝縮水が発電に関与しないカソードガス流路１４に流入しやすくなるので、端部セル３０を含む発電に関与するセル７のセル電圧を安定させて燃料電池スタック全体の発電効率の低下を防止できる。
【００３３】
（第３実施形態）
次に図９を参照しながら第３実施形態について説明する。図９は、本実施形態における燃料電池スタックを示す構成図である。
【００３４】
本実施形態では、図７に示すセパレータ８ａに設けるくぼみ部３４ａを、その深さが内部マニホールド４の上流側から下流側へ向かって深くなるように設ける。その他の構成は第２実施形態と同一である。このようにしてくぼみ部３４ａを設けたセパレータ８ａを積層すると、図９に示すように内部マニホールド４の下部に形成される溝部３４が内部マニホールドの上流側から下流側へ向かって下方へ傾斜した構造となる。
【００３５】
これにより、内部マニホールド４の溝部３４に滞留する凝縮水がガス流動に加えて溝部３４の傾斜によって下流側へと押し流され、最下流部のセパレータ３１に凹設されるカソードガス流路１４に流れ込みやすくなる。
【００３６】
よって、内部マニホールド内で発生した凝縮水の大部分は発電に関与しないカソードガス流路１４に流入するので、端部セル３０を含む発電に関与するセル７のセル電圧を安定させて燃料電池スタック１の発電効率の低下を防止することができる。
【００３７】
（第４実施形態）
次に図１０、図１１を参照しながら第４実施形態について説明する。図１０は、本実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示す構成図である。図１１は、本実施形態における燃料電池スタックを示す構成図である。
【００３８】
本実施形態では、図１０に示すようにセパレータ３１の内部マニホールド４の鉛直上方に、内部マニホールド４の断面積を他の部分より小さくするガス流動阻害板３５（ガス流動阻害部）が設けられる。その他の構成は第３実施形態と同一である。図１１に示すようにガス流動阻害板３５は、セパレータ３１に貫設される内部マニホールド４の上流側に設けられるので、内部マニホールド内からカソードガス流路１１へ流入するガス流動には影響を与えず、端部セル３０より下流のカソードガス流路１４へのガスの流通を阻害する。なお、ガス流動阻害板３５を設ける代わりに、当該部分だけ内部マニホールド４を小さくしてもよい。
【００３９】
これにより、内部マニホールド４の最下流部に滞留する凝縮水を内部マニホールド内の溝部３４からカソードガス流路１４へと流入させながら、ガス流動阻害板３５によってカソードガス流路１４へのガスの流入量を低下させることができる。よって、発電に関与しない流路へのガスの流入量を低下させてさらに発電効率の低下を防止できる。
【００４０】
（第５実施形態）
次に図１２を参照しながら第５実施形態について説明する。図１２は、本実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示す構成図である。本実施形態は集電板３に隣接するカソードガス流路１４に滞留する凝縮水の貯留状態を判定する方法についてのものであり、前述の第１実施形態から第４実施形態のいずれにも適用可能である。
【００４１】
本実施形態では、カソードガス流路１４の一部が上下方向に連通している。また、カソードガス流路１４に３つの温度センサ１５〜１７（温度計測手段）が設けられる。温度センサ１５は凝縮水が滞留しやすい鉛直方向下方位置に設けられ、温度センサ１７は凝縮水が滞留しにくい鉛直方向上方位置に設けられる。温度センサ１６は温度センサ１５と温度センサ１７との間で、例えば凝縮水を排水すべきと判断する水位の高さに合わせて設けられる。なお、本実施形態では図１２の上側を鉛直方向上方としているが、これに限定されることなく燃料電池の使用態様により温度センサ１５〜１７の配設位置を調節する。
【００４２】
温度センサ１５〜１７が凝縮水に水没すると検知される温度がそれぞれ低下するので、この温度変化によって凝縮水の貯留状態が判定される。例えば、温度センサ１５の検出温度が温度センサ１７の検出温度より低下した場合に、その後温度センサ１６の検出温度も低下して温度センサ１５の検出温度とほぼ等しくなったとき、貯留されている凝縮水の水位が温度センサ１６の位置まで上昇した、すなわち許容量より多く貯留されたと判定することができる。
【００４３】
このようにして凝縮水量が許容量を超えたとき、カソードガスの流量を増加させて滞留する凝縮水を内部マニホールド５へとパージする。
【００４４】
次に図１３を参照しながら凝縮水の貯留状態を判定する方法及びその作用について説明する。時刻ｔ１において、燃料電池が起動するとカソードガス流路１４をカソードガスが流通してガスの温度によって温度センサ１５〜１７の検出温度が上昇する。その後、内部マニホールド４に滞留する凝縮水はカソードガス流路１４に流入する。このとき、凝縮水は重力の影響を受けて流路１４の鉛直方向下方により多く流入する。時刻ｔ２において、カソードガス流路１４に流入した凝縮水によって温度センサ１５が水没すると、温度センサ１５の温度が低下して、他の温度センサ１６、１７との間に温度差が生じる。
【００４５】
その後さらに凝縮水が貯留され、時刻ｔ３において温度センサ１６の検出温度が低下し始め、時刻ｔ４において温度センサ１６の検出温度が温度センサ１５の検出温度と等しくなると、凝縮水をパージする必要があると判定してカソードガスの供給量を一時的に増量する。時刻ｔ５において温度センサ１５の検出温度と温度センサ１７の検出温度との差が所定の温度差以下となったらガスの増量を中止して通常の運転状態に戻す。ここで、負荷に応じてガス流量を制御している場合には、この制御を用いてガス増量を行ってもよい。
【００４６】
このような判定を行うことで、凝縮水をカソードガス流路１４に貯留しながら満水となる前にパージすることができるので、カソードガスを常にカソードガス流路１４に導入して凝縮水が端部セル３０を含む発電に関与するセル７のカソードガス流路１１に流入することを防止できる。よって、発電に関与するセル７のセル電圧を安定させて燃料電池スタック１の発電効率の低下を防止することができる。
【００４７】
（第６実施形態）
次に図１４を参照しながら第６実施形態について説明する。図１４は、本実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示す構成図である。本実施形態はカソードガス流路１４に滞留する凝縮水の貯留状態を判定する方法についてのものであり、前述の第１実施形態から第４実施形態のいずれにも適用可能である。
【００４８】
カソードガス流路１４の少なくとも一部には、水を吸収すると膨張してカソードガス流路１４の断面積を変化させる吸水材料１８が設けられる。また、吸水材料１８には吸水材料１８の変位、すなわちカソードガス流路の断面積の減少を検出する変位センサ１９（断面積変化検知手段）が設けられ、吸水材料１８が膨張して変位センサ１９の検出変位が所定値以上となると凝縮水が許容量より多く貯留したと判定される。
【００４９】
このようにして凝縮水量が許容量を超えたと判定された場合には、カソードガスの流量を増加させて滞留する凝縮水を内部マニホールド５へとパージする。ここで、カソードガス流路全体に隙間なく吸水材料１８を設けるとカソードガスの流量を増量させることによる凝縮水のパージに要する時間が長くなるので、吸水材料１８はカソードガス流路１４の一部であって、流路を閉塞しない程度に設けることが好ましい。
【００５０】
これにより、凝縮水をカソードガス流路１４に貯留しながら満水となる前にパージすることができるので、カソードガスを常にカソードガス流路１４に導入して凝縮水が端部セル３０を含む発電に関与するセル７のカソードガス流路１１に流入することを防止できる。よって、発電に関与するセル７のセル電圧を安定させて燃料電池スタック１の発電効率の低下を防止することができる。
【００５１】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００５２】
例えば、以上の実施形態では内部マニホールド４の下流側の集電板３に隣接するセパレータ３１にはカソードガス流路１４を凹設したが、これに代えてアノードガス流路を凹設してもよい。この場合にはアノードガスを各セルのアノードガス流路１２に流通する内部マニホールドをセパレータ３１のアノードガス流路と連通させる。
【００５３】
また、図１４に示すようにセパレータ３１と集電板３との間にさらにセパレータ３２を介装して、セパレータ３１にはカソードガス流路１４、セパレータ３２にはアノードガス流路２１を凹設してもよい。図１４は燃料電池スタックの一部の拡大断面図であり、図２と対応する部分を示している。この場合にはカソードガスを流通する内部マニホールド４をカソードガス流路１４に、アノードガスを流通する内部マニホールド２０をアノードガス流路２１にそれぞれ連通させる。
【００５４】
これにより、内部マニホールド４、２０に滞留する凝縮水はそれぞれガス流動によってカソードガス流路１４、アノードガス流路２１へと流入する。よって、内部マニホールド４、２０の内部に凝縮水が残留して発電に関与するセル７、３０のガス流路に流入することを防止できる。
【００５５】
ここで、カソードガス流路１４及びアノードガス流路２１はＭＥＡ９と対向していないので、ガスが流れても反応は生じない。しかし、燃料電池スタックは通常多数のセル（例えば１００セル以上）を積層して構成されているので、ガス流路１４、２１を流通するガスの流量は総流量に比して微小であり発電効率はほとんど低下しない。
【００５６】
さらに、図１４の構成に第２〜第６実施形態を適用することも可能である。これにより、前記したのと同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１実施形態における燃料電池スタックの全体構成図である。
【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】従来例における平均セル電圧及び端部セル電圧の変化を示したタイムチャートである。
【図４】第１実施形態における平均セル電圧及び端部セル電圧の変化を示したタイムチャートである。
【図５】第２実施形態における燃料電池スタックの一部を拡大した拡大断面図である。
【図６】第２実施形態における燃料電池スタックを示す構成図である。
【図７】第２実施形態における燃料電池スタックのセパレータを示した構成図である。
【図８】第２実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示した構成図である。
【図９】第３実施形態における燃料電池スタックを示す構成図である。
【図１０】第４実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示す構成図である。
【図１１】第４実施形態における燃料電池スタックを示す構成図である。
【図１２】第５実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示す構成図である。
【図１３】温度センサの変化を示したタイムチャートである。
【図１４】第６実施形態における燃料電池スタックの集電板に隣接するセパレータを示す構成図である。
【図１５】別実施形態における燃料電池スタックの一部を拡大した拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  燃料電池スタック
２  供給マニホールド
３  集電板
４  内部マニホールド（供給内部マニホールド）
５  内部マニホールド（排出内部マニホールド）
６  排出マニホールド
７  燃料電池セル
８ａ  セパレータ
８ｂ  セパレータ
９  ＭＥＡ
１０  冷却水通路
１１  カソードガス流路（ガス流路）
１２  アノードガス流路（ガス流路）
１３  エンドプレート
１４  カソードガス流路（下流端ガス流路）
１５  温度センサ（温度計測手段）
１６  温度センサ（温度計測手段）
１７  温度センサ（温度計測手段）
１８  吸水材料
１９  変位センサ（断面積変化検知手段）
２０  内部マニホールド（供給内部マニホールド）
２１  アノードガス流路（下流端ガス流路）
３０  端部セル
３１  セパレータ
３２  セパレータ
３３  カソードガス流路の入口（連通口）
３４  溝部
３４ａ  くぼみ部（拡大部）
３４ｂ  くぼみ部（拡大部）
３５  ガス流動阻害板（ガス流動阻害部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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